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ISBN: 978-85-7282-778-2 Página 1
COBERTURA E USO DA TERRA COMO SUBSÍDIO AO
PROGRAMA DE PAGAMENTO POR SERVIÇOS AMBIENTAIS
EM PELOTAS (RIO GRANDE DO SUL)
Rodrigo de Oliveira Siqueira (a)
, Daiana Fonseca Bierhals
(b), Viviane Spiering
(c),
Letícia Penno de Sousa (d)
, Ernestino de Souza Gomes Guarino (e)
, Jacira Porto dos
Santos(f)
(a) Pós-Graduação em Geografia (Bolsista EMBRAPA/FAPEG), Universidade Federal de Pelotas,
Embrapa Clima Temperado - Pelotas, Bolsista DTI-C, CNPq, Nexo Pampa - Proc.441575/2017,
Pós-Graduação em Geografia (bolsista EMBRAPA/FAPEG), Universidade Federal de Pelotas,
Embrapa Clima Temperado - Pelotas, [email protected] (e)
Embrapa Clima Temperado - Pelotas, [email protected] (f)
Secretaria de Desenvolvimento Rural – Prefeitura Municipal de Pelotas, [email protected]
Eixo: Dinâmica e Gestão de Bacias Hidrográficas
Resumo
Este estudo analisou as coberturas e os usos da terra na bacia hidrográfica do
Epaminondas de modo a subsidiar a tomada de decisões quanto à elaboração e execução de um
Programa de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA) no município de Pelotas - Rio Grande do
Sul. O mapeamento e a análise das alterações da cobertura e do uso da terra foram elaborados a
partir de bases cartográficas do período entre 1953 - 2018. Como resultado, verificou-se que as
maiores alterações ocorridas nas classes de cobertura e uso da terra, dizem respeito a áreas de
silvicultura, com significativa redução, e cobertura florestal, com aumento expressivo em relação
a área coberta no cenário de 1953. Estes resultados puderam ser observados também em campo
durante visitas às pequenas propriedades rurais do projeto-piloto do PSA.
Palavras chave: Bacia hidrográfica, Arroio Epaminondas, Barragem Santa Bárbara, Segurança
hídrica, SIG
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1. Introdução
A demanda mundial por água tem aumentado a uma taxa de aproximadamente 1%
por ano, sendo que, a tendência é o aumento do consumo, de forma significativa, nas
próximas duas décadas; permanecendo o setor agrícola, em termos gerais, o maior
consumidor (UNESCO, 2018).
Entre as fontes do problema, Tucci; Chagas (2017) ressaltam que, além do aumento
da demanda pelos recursos hídricos, estão o uso do solo, na maioria das vezes inadequado, e o
lançamento de poluentes no sistema hídrico. Destacando, que estes processos são mais graves
nos países pobres e em desenvolvimento, que tendem a priorizar a melhoria das condições
econômicas em detrimento dos impactos gerados sobre o ambiente. Os autores concluem que
este tipo de prática reduz a capacidade de suporte do ambiente, aumentando, assim, a
vulnerabilidade deste e da própria sociedade, fazendo com que a escassez de água esteja
ligada mais à falta de qualidade do que, de quantidade deste recurso.
Com o pensamento voltado à segurança hídrica, definida pela ONU (2013), de uma
forma geral, como sendo o “acesso sustentável à água de qualidade, necessária aos meios de
subsistência, ao bem-estar humano e o desenvolvimento socioeconômico, garantindo a
proteção contra a poluição da água e a desastres relacionados à água”, têm sido criadas
políticas públicas com o intuito de buscar formas de solucionar ou mitigar estes impactos.
Uma estratégia inovadora, que começa a ser utilizada para garantir a segurança
hídrica, é a política de Pagamento por Serviços Ambientais – PSA. Iniciativa que surge como
um mecanismo de estímulo à conservação dos recursos naturais, por meio de compensações
que podem ser financeiras e não financeiras (SHULER, 2017), onde é instituída uma
“transação voluntária em que um serviço ambiental1 bem definido, ou um uso do solo
1 Serviço tanto “proporcionados ao ser humano por ecossistemas naturais (os serviços ecossistêmicos),
quanto os providos por ecossistemas manejados ativamente pelo homem” (GUEDES; SEEHUSEN,
2011).
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propício para proteger esse serviço, está sendo adquirido, por no mínimo um comprador, de
no mínimo, um provedor, que assegure o fornecimento do serviço ambiental” (WUNDER,
2005).
No município de Pelotas, em outubro de 2017, várias instituições públicas2 formaram
uma parceria na forma de um Grupo de Trabalho, com o intuito de implantar um programa de
PSA no município. Inicialmente, ele foi planejado como um projeto-piloto que atenderá 12
pequenas propriedades rurais de produção agrícola familiar, localizadas na sub-bacia
hidrográfica denominada Epaminondas (Figura 1), que compõe a bacia hidrográfica Santa
Bárbara, uma das sete que constituem a hidrografia do município. As propriedades que foram
escolhidas são atravessadas pelo curso d’água principal da sub-bacia, o arroio Epaminondas,
ou por afluentes deste. Posteriormente, o projeto visa abranger a demanda das demais áreas
rurais do município.
De forma geral, as metodologias para quantificar os serviços ambientais se
restringem à remuneração baseada na conversão de áreas produtivas em áreas preservadas,
normalmente áreas de vegetação ao entorno de corpos hídricos. Para o projeto-piloto, foi
adotada uma metodologia mais ampla, que valoriza as demais práticas das propriedades
rurais, levando em conta as alterações ocorridas no ambiente e também as práticas cotidianas
executadas pelos produtores rurais – provedores dos serviços ambientais – ambos ligados
diretamente com as formas de uso do solo. Incentiva-se, assim, a adoção da “agricultura de
conservação”, que visa uma melhor gestão do solo, da água e da vegetação, através de
2 Instituições compreendendo a Prefeitura de Pelotas (secretarias de Desenvolvimento Rural e de
Qualidade Ambiental), SANEP - Serviço Autônomo de Abastecimento de Água de Pelotas, SEMA/RS
DHR - Secretaria do Meio Ambiente e Infraestrutura RS por meio do Departamento de Recursos
Hídricos, FEPAM - Fundação Estadual de Proteção Ambiental, Embrapa (Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuária) Clima Temperado, CAPA - Centro de Apoio e Promoção da Agroecologia,
EMATER/RS - Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural, UFPel – Universidade Federal de
Pelotas (Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel) e o Comitê de Bacia Mirim – São Gonçalo.
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“práticas destinadas a minimizar os impactos no solo, manter a cobertura vegetal e regularizar
a rotação de colheitas” (UNESCO, 2018).
Figura 1 – Mapa de Localização da Bacia Hidrográfica do Epaminondas. Fonte: Adaptado de Santos, 2003.
Organizado por: Rodrigo de Oliveira Siqueira.
A análise da cobertura e uso da terra tem como uma das funções proporcionar a
interpretação do panorama ambiental da área em questão, auxiliando na identificação de áreas
com maiores fragilidades/degradações ambientais e de áreas mais conservadas. Também
possibilita verificar alterações de uso e cobertura, que podem ter relação com os diferentes
ciclos econômicos e evidenciar as zonas de expansão urbana na cidade (SIMON, 2007).
Partindo destas considerações, o presente estudo tem como objetivo analisar as
coberturas e os usos da terra na bacia hidrográfica do Epaminondas, de modo a subsidiar a
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tomada de decisões quanto à elaboração e execução de um programa de PSA no município de
Pelotas – Rio Grande do Sul.
2. Materiais e Métodos
Foi utilizado um conjunto de procedimentos e técnicas cartográficas que
possibilitaram a identificação, mapeamento e a análise das alterações da cobertura e do uso da
terra ocorridas na área de estudo, em quatro cenários no período de 1953 - 2018. Inicialmente
foi necessária a obtenção, organização e o preparo de bases cartográficas. A base constitui-se
em um conjunto de informações que possibilitam a elaboração de produtos cartográficos
sobre algum tema, sendo os mapas os produtos mais comuns. Para elaboração dos mapas
deste estudo, foram utilizadas as seguintes bases:
(1) Limite da bacia hidrográfica do Epaminondas: Departamento de Engenharia
Rural - Universidade Federal de Pelotas (SANTOS, 2003);
(2) Limites Municipais: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2015);
(3) Fotografias Aéreas [Ano 1953] Faixas de vôo 435 A e 435 B. Escala 1:25.000
Fotografias aéreas da SUDESUL3 – Projeto do Grupo de Planejamento da
Baixada Sul Riograndense;
(4) Fotografias Aéreas [Ano 1995] Faixas de vôo 6 e 7. Escala 1:20.000
Levantamento Aerofotogramétrico de Pelotas - Prefeitura Municipal;
(5) Fotografias Aéreas [Ano 2004] Fotoíndice 12 – Faixas de vôo 53 e 54 – Escala
1:25.000. Projeto V.C.P. - Aeroconsult Aerolevantamentos e Consultoria Ltda4;
(6) Imagens European Space Agency - ESA. Satélite Sentinel 2 (A). Data da
Imagem: 03/01/2018 (13:33 Hrs). Escala estimada de precisão 1:25.000.
3 SUDESUL: a Superintendência do Desenvolvimento da Região Sul, coordenou e executou projetos
de pesquisa na região Sul do Brasil, foi extinta, por decreto presidencial, em outubro de 1990. 4 Aeroconsult Aerolevantamentos e Consultoria Ltda: foi uma empresa especializada na área de
mapeamentos e consultoria, funcionando com essa razão social de 1996 até 2012. Localizava-se na
rua Pastor Willian R.S.F., Bairro Itacorubi, Florianópolis/SC.
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A identificação das classes de cobertura e uso da terra na bacia hidrográfica do
Epaminondas foi realizada a partir do segundo nível de mapeamento (subclasses), proposto
pelo IBGE (2013). Em cada classe atribuiu-se uma cor específica previamente selecionada
conforme quadro 1. De acordo com as características locais da bacia hidrográfica em questão,
foram agrupadas as subclasses: a) Lavoura Temporária e b) Lavoura Permanente, na subclasse
denominada: Cultivos Agrícolas, para os mapas de uso e cobertura da terra.
Quadro 1. Chave de Classificação Utilizada para os Mapeamentos de Cobertura e Usos da Terra.
Classes de Cobertura e Uso da Terra - IBGE (2013)
Classes e Subclasses Características Locais RGB
Áreas
Antrópicas
Não
Agrícolas
Mineração
Áreas de exploração ou extração de recursos naturais
(substâncias minerais) não renováveis encontrados em
estruturas geológicas
R: 173
G: 137
B: 205
Áreas
Urbanizadas
Áreas de uso intensivo, estruturadas por edificações e sistema
viário onde predominam superfícies artificiais não agrícolas.
R: 255
G: 168
B: 192
Áreas
Antrópicas
Agrícolas
Cultivos
Agrícolas
Áreas de cultivo temporário com importância econômica
regional (arroz irrigado e pêssego) ou culturas locais de curta
ou média duração (menos que um ano) que após este período
sedem o espaço para outro cultivo.
R: 255
G: 255
B: 0
Pastagem Áreas utilizadas para o pastoreio animal onde se aplica o
manejo de espécies vegetais exóticas.
R: 205
G: 137
B: 0
Silvicultura Áreas de cultivo de florestas exóticas como eucalipto e
acácia-negra.
R: 205
G: 173
B: 0
Áreas de
Vegetação
Nativa
Florestal Áreas de matas nativas – geralmente encontradas nas
margens de curso de água.
R: 115
G: 168
B: 0
Campestre Formações campestres, com plantas herbáceas e arbustivas,
localizadas em áreas úmidas (banhados).
R: 214
G: 255
B: 168
Águas
Águas
Continentais
(Corpos d'água)
Áreas com acúmulo considerável de água, decorrentes da
interferência antrópica ou natural. Ocorrem em forma de
barragens e açudes, nos principais cursos d’água.
R: 153
G: 194
B: 230
Fonte: adaptado de IBGE 2013. Organizado por: Rodrigo de Oliveira Siqueira e Viviane Spiering.
No software ArcGis 10.1 criou-se um banco de dados e projetos cartográficos, tendo
como referência o sistema de coordenadas Universal Transversa de Mercator (UTM) zona
22S e Datum Sirgas 2000. O processo de classificação dos dados matriciais ocorreu a partir da
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vetorização manual5 das áreas com características similares (tonalidade, textura, rugosidade,
padrão e forma), conforme chave de classificação previamente definida no quadro 1. Com
isso, foram elaborados mapas de cobertura e uso da terra na bacia hidrográfica do
Epaminondas para quatro cenários: 1953, 1995, 2004 e 2018.
Para validar os dados obtidos a partir dos mapeamentos de cobertura e uso da terra,
foram realizados estudos de campo de modo a confrontar as informações obtidas no mapa
com a realidade observada. Para isto, tiveram-se como base, as 12 propriedades selecionadas
para o projeto-piloto do PSA de Pelotas.
3. Resultados e Discussões
A partir dos mapeamentos realizados (Figura 2) nos 33,2 km² da bacia hidrográfica do
Epaminondas, foi possível identificar uma série de alterações na cobertura e uso da terra no
período analisado.
De forma geral, se sobressai o fato de que este é um sistema intensamente antropizado
seja por conta de atividades antrópicas agrícolas (cultivos agrícolas, pastagens e silvicultura)
como também em função de atividades não agrícolas (mineração e áreas urbanizadas). A
partir dos valores expressos na tabela 1, cultivos agrícolas, pastagens e áreas urbanizadas
aumentaram significativamente neste período. Cultivos agrícolas, em 1953 somavam 6,9 km²
passando para a casa dos 8 km² de extensão já no cenário de 1995, permanecendo assim até
2018. Pastagens aumentaram em mais de 2 km² quando considerado o cenário de 1953. Já a
área urbanizada que correspondia somente a 0,1 km² em 1953 passou para 1,5 km² em 2018,
sendo possível observar a expansão destas sobre áreas que inicialmente eram ocupadas por
atividades de mineração (Figura 2).
5 A vetorização manual consiste na definição de pontos ou sequências destes para construir entidades
tipo ponto, linha ou polígonos, através da sistemática do operador que deve apontar as posições em
que devem ser registradas as coordenadas pertinentes àquelas entidades. A qualidade final depende
basicamente da habilidade do operador. CÂMARA (2004).
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Figura 2 - Alterações espaciais de Cobertura e Uso da Terra na Bacia Hidrográfica do Epaminondas, Pelotas-RS
(1953 a 2018). As classes "Corpos d'água" e "Mineração" não foram incluídas no gráfico por não possuírem
alterações significativas. Organizado por: Rodrigo de Oliveira Siqueira.
Por sua vez, áreas de mineração, mesmo que tenham diminuído em extensão – de 0,4
km² para 0,3 km² (Tabela 1), – mostram-se como agravante das condições de antropização da
bacia, tendo em vista que, verificou-se no cenário de 1995 (Figura 2), a abertura de uma nova
área de extração ao norte da bacia, fato que demanda atenção principalmente por esta ser uma
área de nascentes.
Em todos os cenários avaliados verificou-se a predominância de áreas ocupadas por
pastagens. Em 1953, 1995 e 2004 estas áreas, de acordo com a tabela 1, apresentaram pouca
variação, sendo uma redução inferior a 1 km². Em 2018, estas áreas aumentaram em mais de 2
km² em relação aos cenários anteriores. A partir dos mapas expostos na figura 2, este
panorama é reflexo da conversão de áreas de silvicultura, que em 2018 encontram-se restritas
Alterações espaciais de Cobertura e Uso da Terra na Bacia
Hidrográfica do Epaminondas – Pelotas / RS (1953 a 2018)
Hidrográfica do Epaminondas, Pelotas/RS (1953 -
2018)
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a alguns fragmentos isolados no interior da bacia, ao passo que nos cenários anteriores estas
áreas eram representadas por significativas extensões, principalmente ao sul da bacia.
Tabela 1 – Quantificação das áreas de cobertura e uso da terra na bacia hidrográfica do Epaminondas.
Fonte: mapeamentos de cobertura e uso da terra. Organizado por: Viviane Spiering.
Dentre todas as classes de cobertura e uso da terra, as maiores alterações observadas
dizem respeito a áreas de silvicultura e cobertura florestal (Figura 3). Entretanto ao passo que
a classe de silvicultura destaca-se pela significativa redução de área, a classe de cobertura
florestal demonstra aumento expressivo em relação à área coberta no período de 1953.
Em 1953, com base na figura 3, existiam extensas áreas de silvicultura distribuídas
quase que de maneira uniforme por toda a bacia hidrográfica. Juntas, estas áreas, de acordo
com a tabela 1, somavam 10,1 km², sendo a segunda dentre as classes de maior
representatividade. No decorrer do período analisado observou-se gradativa diminuição destas
áreas ao passo que, em 2018, estas aparecem reduzidas a 2,7 km², o que significa uma redução
em mais de 2/3 com relação à área original (1953).
Usos Antrópicos na Bacia Hidrográfica do Epaminondas (área em km²)
Mineração Área
Urbanizada
Cultivos
agrícolas Pastagem Silvicultura Total
Cen
ário
1953 0,4 0,1 6,9 11,1 10,1 28,6 86%
1995 0,4 0,8 8,1 10,5 6,8 26,6 80%
2004 0,3 1,2 8,6 10,6 5,8 26,5 79%
2018 0,3 1,5 8,2 13,3 2,7 26 78%
Coberturas da terra na Bacia Hidrográfica do Epaminondas (área em km²)
Campestre Florestal Corpos d’ água Total
Cen
ário
1953 1,1 3,1 0,4 4,6 13%
1995 2,2 3,9 0,5 6,6 19%
2004 1,2 5,3 0,3 6,8 20%
2018 0,9 6,1 0,3 7,3 21%
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Figura 3 – Classes com as maiores alterações observadas. Organizado por: Rodrigo de Oliveira Siqueira
Assim, as áreas de silvicultura na bacia hidrográfica do Epaminondas, atualmente são
restritas a pequenos talhões mais expressivos na metade leste. Em campo foi possível
visualizar algumas destas áreas (Figura 4a).
Figura 4 – a) área de silvicultura na bacia hidrográfica do Epaminondas; b) área de cobertura florestal –
Vegetação ciliar no Arroio Epaminondas. Fonte: Daiana Fonseca Bierhals.
b
)
a
)
a) b)
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De outro lado, o aumento das áreas de cobertura florestal é um destaque positivo que
pode ser associado ao abandono das áreas antrópicas como também à aplicação da legislação
ambiental (Código Florestal). De acordo com as informações da figura 3, em 1953 estas áreas
representavam 3,1 km², distribuídos entre uma pequena quantidade de fragmentos que se
concentravam na metade norte da bacia. No decorrer do período analisado, observou-se o
crescimento gradual destas áreas, ao ponto de que em 2018 estas duplicaram em extensão
chegando a 6,1 km² distribuídos entre inúmeros fragmentos, que em grande parte
acompanham o curso principal do arroio Epaminondas (Figuras 3 e 4b).
4. Considerações Finais
Nas visitas às pequenas propriedades rurais selecionadas para o projeto-piloto de
PSA, puderam ser observadas características variadas no uso da terra, com reconhecidos
impactos no ambiente. Também, sendo encontradas situações em que as áreas de preservação
permanentes dos cursos d’água e nascentes, estavam bem conservadas e, outras, com déficits
de vegetação.
Almeja-se que este estudo possa auxiliar nas propostas e elaboração e execução do
Programa de Pagamento por Serviços Ambientais para o município de Pelotas. Apontando as
necessidades de intervenção do projeto junto às propriedades rurais. E indicando as melhores
práticas agrícolas e a serem desenvolvidas em cada situação. Sempre levando-se em
consideração a necessidade dos agricultores familiares em manterem a sua subsistência,
respeitando a legislação ambiental e a capacidade de suporte do ambiente.
5. Agradecimentos
A Fundação de Apoio a Pesquisa e Desenvolvimento Agropecuário Edmundo Gastal
(FAPEG) e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela
concessão de bolsas de estudo e pesquisa; e, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
(Embrapa – Clima Temperado) pela oportunidade e logística na realização deste estudo.
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6. Referências Bibliográficas
CÂMARA, Gilberto et. al. Introdução à Ciência da Geoinformação. São José dos Campos,
INPE, 2004.
GUEDES, Fátima Becker; SEEHUSEN, Susan Edda. Pagamentos por serviços ambientais na
Mata Atlântica: lições aprendidas e desafios. Brasília: MMA, v. 272, 2011.
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Manual técnico de uso da terra. 3ª
ed. Brasília: IBGE, 2013 (Manuais técnicos em geociências, nº 7).
ONU - Organização das Nações Unidas. UN-WATER. Water Security & the Global Water
Agenda. Water Analytical Brief, 2013. Disponível em:
<http://www.unwater.org/publications/un-water-analytical-brief-water-security-global-water-
agenda-4-page-summary-decision-makers/>. Acesso em: 29 jan. 2019.
SANTOS, F. et al. Bacia hidrográfica do arroio Santa Bárbara, Pelotas, RS. Comunicação
pessoal. Curso de gerenciamento costeiro integrado. FURG. Rio Grande RS, 2003.
SHULER, A.E. et al. Serviços ambientais hídricos. In: Introdução Manual para Pagamento
por Serviços Ambientais Hídricos: seleção de áreas e monitoramento. Embrapa. Brasília,
DF. 2017.
SIMON, Adriano Luís Heck. A dinâmica do uso da terra e sua interferência na
morfohidrografia da Bacia do Arroio Santa Bárbara - Pelotas (RS). 2007. 185 f. Dissertação
(mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas,
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TUCCI,C.; CHAGAS, M.F., Segurança hídrica: conceitos e estratégia para Minas Gerais.
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75b1e435cb19e3.pdf> Acesso em: 27 jan. 2019.
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WUNDER, S. Payment for environmental services: some nuts and bolts. 2005. CIFOR
Occasional Paper No. 42.